結論

本研究以POE策略探究學生之科學解釋能力、科學解釋類型，以及學生的解 釋融貫性特徵，經由資料的蒐集、分析及歸納，提出結論如下：

壹、學生於POE實驗「預測」階段之結果：

（一） 國中二年級學生於「預測」階段預測正確之人數及比例分別為實驗 一共18人（62％），實驗二共23人（75％），實驗三共15人（51％），實驗四共 13人（44％），實驗五共26人（89％）。

（二）國中二年級學生於「預測」階段之解釋符合科學解釋之人數及比例分 別為實驗一共1人（3%），實驗二共2人（7％），實驗三共3人（10％），實驗四 共5人（17％），實驗五共24人（83％）。其中除了實驗五有較高的比例之外，

其餘實驗符合科學解釋人數的比例均不高，而實驗五有高比例的人數符合科學解 釋是因為學生會依實驗之設計以及實驗裝置原理做出解釋，產生情境相依的狀 況，因此學生可以依據電源拔掉則磁浮地球儀的磁力消失做出「電力消失，磁力 即消失」的科學解釋。

貳、學生之科學解釋能力：

（一） 國中二年級學生於「解釋」階段之解釋符合科學解釋之人數及比例 分別為實驗一共3人（10％），實驗二共3人（10％），實驗三共21人（72％），

實驗四共16人（55％），實驗五共27人（93％）。

（二）學生在實驗一符合科學解釋的人數比例較低是因為學生大都僅用單一 磁力概念來解釋磁浮地球的設計原理，卻沒有考量重力的因素。而學生在實驗二 中符合科學解釋的人數比例也偏低也是因為大多數學生認為躲避球會掉落的原 因是因為躲避球沒有磁力，卻沒有解釋躲避球會受重力而掉落的因素。因此學生 在實驗一及實驗二中，大多數的學生對於磁浮地球僅能考量到磁力的科學概念，

顯示學生對於磁浮地球運用磁力與重力達成力平衡的概念稍嫌不足。

（三）研究者從研究中發現：（1）學生如果對於不熟悉的科學現象，會以 自己熟悉的科學概念或事物去解釋，而這些概念往往是錯誤的或臆測的概念居多 數。（2）學生在預測階段如果預測正確，其在解釋階段所持的理由也會與預測 階段的理由相同，因此如果學生在預測階段的解釋有符合科學解釋，則其在解釋 階段的解釋亦能符合科學解釋；反之，如果學生在預測階段的解釋沒有符合科學 解釋，則他也會以此錯誤的科學概念於解釋階段使用。（3）學生易受先前類似 實驗的影響，而影響其判斷及解釋。（4）學生若無法將實驗結果做合理的科學 解釋時，容易將實驗過程或題意重述一次，當成自己的解釋原因。（5）學生從 實驗中可以明確瞭解實驗的變因，但是在解釋時卻未能以此變因作為考量解釋時 的焦點，往往以其他的觀點去解釋，使其解釋未符合科學解釋。（6）學生在觀 察完實驗結果後修正自己的解釋時，如果要修正的概念僅有一個，學生很容易將 自己的解釋修正為符合科學解釋，但是如果要修正的概念有兩個，學生大都僅修 正完一個概念之後，即認為自己所修正的解釋已經符合該實驗的科學概念。

參、學生之解釋類型：

研究者參考Dagher和Cossman（1992）將教師在課堂上所使用的十種解釋類型 以及Treagust和Harrison（2000）所提學童在科學教室教室中所進行的科學解釋類

「無法提出說明類型」、「功能化類型」和「理性類型」。在實驗一及實驗二，

以「類科學類型」人數最多，顯示在實驗一與實驗二大多數的學生解釋時能以符 合邏輯的科學概念解釋實驗的因果關係，但是其科學概念未能完全符合該實驗的 科學原理。而在實驗三、實驗四及實驗五則是以「科學類型」人數最多。

「擬人化類型」出現在實驗一、實驗四及實驗五中，以實驗四出現5人為最 多，在實驗四中，學生會以帶有人類行為特性的動詞來描述砝碼，其目的在使訪 問者能瞭解他的解釋意義。

「類比化類型」出現在實驗一、實驗三及實驗五中，每個實驗都各有1位學 生屬於此類型，他們均以自己熟悉的事物來類比解釋此實驗的設計原理，其類比 化的目的也是讓訪問者能瞭解其解釋意義。

「功能化類型」僅出現在實驗二有1位學生，他的解釋依據實驗一中觀察到 實驗裝置有沒有發出聲響，來解釋躲避球掉落的原因。

「理性類型」出現在實驗三及實驗四各有1位學生，他們在實驗中均提出一 個證據或理由來支持他們的宣稱，以此宣稱來解釋實驗主題。

「無法提出說明類型」僅出現在實驗一及實驗二各有1位學生，他們均無法 對實驗結果提出任何想法及解釋。

肆、學生之解釋融貫性：

分析國中二年級學生於實驗一與實驗二、實驗一與實驗三、實驗一與實驗四 以及實驗一與實驗五在預測階段及解釋階段解釋所持的理由中具有解釋融貫性 的特徵，研究中有以下幾點發現：

（一）在四組實驗中，學生於預測階段或解釋階段具有解釋融貫性的人數均 多於未具解釋融貫性的人數。顯示大多數學生解釋類似實驗科學現象時能以同一 科學概念去解釋。

（二）學生若於實驗一解釋階段中以錯誤的科學概念解釋實驗一的科學現 象，也會以同樣錯誤的科學概念解釋其他類似實驗的科學現象，其解釋亦具有解

釋融貫性特徵。

（三）在實驗一中能完整解釋實驗一的所有科學概念的3位學生，在其他類 似的實驗情境，未必能考慮每個實驗情境所有的科學概念，做出完整的科學解 釋，使其解釋具有解釋融貫性的特徵。

（四）若學生在預測階段所持的理由具有解釋融貫性的特徵，當學生觀察完 實驗結果後，會認為造成此現象的主因並非他於預測階段所持的理由，所以他在 解釋階段所做的解釋可能會以不同的科學概念來解釋此現象，因此在此情況下，

學生於解釋階段所持的理由不具有解釋融貫性特徵。

（五）在實驗一與實驗四中，學生在解釋階段具有解釋融貫性的人數比例較 預測階段的人數比例降低了，因為學生在解釋階段的解釋將解釋焦點放在他認為 較重要的科學概念上，他們想強調造成此現象的主因而忽略了在預測階段解釋的 相關科學因素；此現象與Thagard 主張具有較少特定假設的理論其解釋融貫性較 高的特性相符合。